吳勁潮

摘要：文章介紹了使用WSQ-11系列無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器改造6kV高壓循環(huán)水泵房的二臺(tái)循環(huán)水泵，采用無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器取代頻敏變阻器。經(jīng)投入運(yùn)行，各運(yùn)行參數(shù)都能達(dá)到要求，對(duì)繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)具有一定實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：無(wú)刷無(wú)環(huán)；循環(huán)水泵；變值阻抗

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）18

我廠循環(huán)水泵運(yùn)行正常與否，直接影響到汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鍋爐、化水制水等設(shè)備正常運(yùn)行。如生產(chǎn)中循環(huán)水泵出現(xiàn)故障而造成停泵，就會(huì)造成汽輪發(fā)電機(jī)冷凝器真空急劇下降，排汽溫度急劇升高，發(fā)電機(jī)上網(wǎng)負(fù)荷隨即減小。如果不能迅速處理好就會(huì)造成停機(jī)停爐，直接影響到發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)供電的連續(xù)可靠性。其最終結(jié)果會(huì)影響廠經(jīng)濟(jì)的收益。所以，循環(huán)泵正常與否對(duì)我廠發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)起決定性作用。

2改造前的控制系統(tǒng)

我廠于1992年新安裝2臺(tái)6kV、380kW、型號(hào)為JR1410-6繞線式轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)，主要是為新裝25MW汽輪發(fā)電機(jī)組配套使用。其起動(dòng)是采用頻敏變阻器進(jìn)行自動(dòng)變阻調(diào)節(jié)起動(dòng)。其控制一次、二次、原理圖如圖1所示。其起動(dòng)控制原理是利用頻敏變阻器作無(wú)觸點(diǎn)電磁元件，相當(dāng)于一個(gè)變值阻抗，在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，由于其阻抗隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差率的下降而達(dá)到自動(dòng)變阻，就可以把電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)地起動(dòng)起來，最終將頻敏變阻短接切除。但是，對(duì)于繞線式轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)，由于它在轉(zhuǎn)子上需外接外電阻，在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上裝有滑環(huán)、碳刷等器件，它們與控制屏中的時(shí)間繼電器，交流接觸器、頻敏變阻器等電器元件組成一個(gè)完整的二次回路系統(tǒng)，作為這種電機(jī)的起動(dòng)或短接裝置。對(duì)于這種繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)在運(yùn)行中容易出現(xiàn)以下故障。

第一，碳刷容易磨損，消耗過高，維修量大。

第二，由于壓力不均，致電流分布不均，碳刷與滑環(huán)之間磨擦容易產(chǎn)生火花。

第三，碳刷與滑環(huán)由于磨擦，損耗增大接觸

電阻。

第四，導(dǎo)電粉末被吸入電機(jī)內(nèi)部，是電機(jī)燒毀隱患。

第五，時(shí)間繼電器失控容易燒壞交流接觸器和頻敏變阻器，造成停機(jī)停爐。

作為當(dāng)值運(yùn)行維修電工，負(fù)責(zé)全廠運(yùn)行設(shè)備、線路、巡視檢查及維修。是設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)和故障現(xiàn)場(chǎng)到位先行者。本人切身感受對(duì)循環(huán)泵運(yùn)行中發(fā)生故障全過程，從發(fā)現(xiàn)循環(huán)泵負(fù)載電流擺動(dòng)到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子碳刷打火嚴(yán)重，緊急起動(dòng)備用泵過程中，不到15分鐘時(shí)間，整個(gè)轉(zhuǎn)子碳刷、彈簧全部燒毀，滑環(huán)嚴(yán)重?zé)龎摹墓收习l(fā)現(xiàn)到處理，很短時(shí)間內(nèi)故障范圍就迅速擴(kuò)大，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)和安全運(yùn)行。從整個(gè)設(shè)備運(yùn)行情況結(jié)合本人實(shí)際工作體會(huì)，我廠繞線式轉(zhuǎn)子高壓電機(jī)采用頻敏變阻器起動(dòng)運(yùn)行?？偨Y(jié)有以下幾點(diǎn)：

第一，碳刷容易磨損，消耗過高，由于碳刷及滑環(huán)封閉成一個(gè)整體，電機(jī)運(yùn)行中是無(wú)法對(duì)碳刷滑環(huán)維修。

第二，碳刷與滑環(huán)之間經(jīng)常產(chǎn)生火花。產(chǎn)生溫度升高，直接影響到碳刷及彈簧工作可靠性。出現(xiàn)故障連鎖反應(yīng)。

第三，碳刷彈簧掉落造成接觸良引至部分碳刷負(fù)荷電流加重，而引發(fā)故障。

由于這種電機(jī)采用頻敏變阻器起動(dòng)運(yùn)行在我廠使用中在一定程度上保障不到設(shè)備運(yùn)行的連續(xù)性，造成對(duì)其它設(shè)備有一定影響。同時(shí)對(duì)廠經(jīng)濟(jì)效益有一定損失。為保證廠發(fā)電的安全可靠性，提高設(shè)備工作效率，保證循環(huán)水泵能連續(xù)可靠工作，于1998年對(duì)兩臺(tái)高壓電機(jī)的起動(dòng)運(yùn)行方式采用型號(hào)為WSQ-II無(wú)刷、無(wú)環(huán)、起動(dòng)器進(jìn)行技改。

3無(wú)刷變阻起動(dòng)器的特點(diǎn)原理

無(wú)刷變阻起動(dòng)器正好克服繞式轉(zhuǎn)子滑環(huán)頻敏變阻器起動(dòng)運(yùn)行缺點(diǎn)，有省去滑環(huán)，碳刷及其二次回路的控制系統(tǒng)，不需要備件，減少了維修量，安裝拆卸方便，確保電機(jī)正常運(yùn)行的特點(diǎn)。

“無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器”的工作原理，基本上屬頻敏變阻器的演變，它是把原二次回路系統(tǒng)的多觸點(diǎn)元件，采用最佳磁路原理和最新導(dǎo)磁材料，通過工藝革新組成一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)的電磁元件，它相當(dāng)于一個(gè)等效阻抗串入繞線式轉(zhuǎn)子的回路中，作為起動(dòng)時(shí)可變阻的起動(dòng)設(shè)備。它利用電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)子電流頻率隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高而降低的關(guān)系，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由0變到額定轉(zhuǎn)速ne，轉(zhuǎn)子電流的頻率則由50Hz平滑地降到1～2Hz，起動(dòng)器阻抗隨之由最大變到最小，等效于轉(zhuǎn)子回路外接頻敏電阻，電阻阻值由最大變到最小，故能自動(dòng)地隨轉(zhuǎn)子頻率在變化作平滑調(diào)節(jié)，是一種理想的起動(dòng)裝置。

4改造安裝調(diào)試

無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器，結(jié)構(gòu)比較緊湊，它由軛板、線圈繞組、接線柱、內(nèi)外鐵芯，軸套等零件組成一個(gè)整體，如圖1、圖2所示：

圖 1 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子出線

圖 2變器啟動(dòng)器

其安裝方式是在原來安裝滑環(huán)的位置上，具有安裝、拆卸方便。與轉(zhuǎn)子同時(shí)旋轉(zhuǎn)。改造主要分為三階段：

第一，拆下原電動(dòng)機(jī)上碳刷、刷架、滑環(huán)等零件，拆卸滑環(huán)時(shí)注意轉(zhuǎn)子出線相序，然后按安裝順序把無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器裝配好。

第二，由于該起動(dòng)器已代替子原轉(zhuǎn)子外接的二次回路系統(tǒng)，所以二次回路系統(tǒng)不起作用，應(yīng)把頻敏變阻切除延時(shí)時(shí)間繼電器電源進(jìn)線切斷，改加運(yùn)行指示燈一只。

第三，安裝調(diào)試，起動(dòng)前要時(shí)起動(dòng)器，整個(gè)傳動(dòng)設(shè)備，控制箱進(jìn)行全面檢查，有無(wú)卡死，接觸是否不良，絕緣不能低于1M。同時(shí)需注意是因改造無(wú)刷無(wú)環(huán)起動(dòng)器后，由于電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)電流值相應(yīng)變大，故需調(diào)整繼保整定值。經(jīng)改造兩臺(tái)高壓繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)，經(jīng)試車一次成功，達(dá)到技術(shù)改造要求，經(jīng)過四年多間斷連續(xù)運(yùn)行，從末發(fā)生過是因電機(jī)方面出現(xiàn)的大小故障。

5結(jié)語(yǔ)

上述繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)改造是本人參加安裝并在實(shí)際工作中跟蹤運(yùn)行，自投入運(yùn)行四年多來，工作穩(wěn)定可靠，不需備件，無(wú)需維修。保證發(fā)電機(jī)組正常安全連續(xù)運(yùn)行，提高設(shè)備利用效率，大大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，為廠取得顯著經(jīng)濟(jì)效益提供

保證。

參考文獻(xiàn)

[1]成都時(shí)達(dá)電子儀器廠起動(dòng)器說明書[S]．

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